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747®ジェット机のヨーの设计设计
控制系统工具箱™のではのの制御ををしした,,,,,,,航空航空航空航空航空ののヨーダンパーのの设计设计をを
以下の中航空の简洁化れた平衡モデル
には次ののつの状态つまりつまり
beta(侧滑角),phi(银行角),偏航率,滚动率
と 2 つの入力、つまり方向舵と補助翼の偏向角があります。
すべての角速度のはそれぞれおよび/秒秒です。
平衡モデルの行列A, B, C, Dが与えられたとして、SS コマンドを使用して MATLAB® で状態空間モデルを作成します。
a = [ - 0558 -.9968 .0802 .0415;.598 -.115 -.0318 0;-3.05 .388 -.4650 0;0 0.0805 1 0];b = [.00729 0;-0.475 0.00775;0.153 0.143;0 0];C = [0 1 0 0;0 0 0 1]; D=[0 0; 0 0]; sys = ss(A,B,C,D);
そして入力出力および状态ラベルを付けます。
set(sys,“输入名”,{'舵''副翼'},,...'outputname',{'yaw rate''银行角度'},,...'statename',{'beta''偏航''卷''phi'});
1组も率小さな极极ををを组も组もてますははダッチロールロールモードモードモードと呼ば呼ばれるモードに相当相当しし。これらこれらのモードモードモード表示
轴(GCA,'普通的')h = pzplot(sys);setOptions(h,'frequnits',,,,'rad/s',,,,'网格',,,,'离开');
[グリッド]をををし,减衰と振动振动プロットしますます。。。これらこれらこれらこれらののののつのつのつの极の减衰
まず,解析行っ行っ,可能な方式を决定ます。减衰减衰率率ののの小さな小さなモードががするするかどうどうどうかかは,,
IMPULSEPLOT(SYS)
20秒いう时间枠のを确认场合は,ののように入力するするますますます
IMPULSEPLOT(SYS,20)
phi角角までのプロットを见くださいください。このプロットプロットをを表示するするにににににははははは,,,,,右右[i/o/oセレクター]
プロットはゼロ角近傍角近傍振动して航空航空机てていいますます。。。このこのようよう,,航空机航空机はは补助补助翼へへののインパルスインパルスインパルスインパルス入力入力入力入力てて方向方向方向方向方向ます。
一般にダンパーは出力としてヨーヨーを入力として方向舵舵を使用使用使用ししててて设计设计このこのこのこのこのこのこのこのこのこのこのこのこのこの
sys11 = sys('偏航',,,,'舵');%选择I/O对h = bodeplot(sys11);setOptions(h,'frequnits',,,,'rad/s',,,,“魔术”,,,,'D b',,,,“阶段”,,,,'deg');
このプロット,率の小さな(1 rad/s)のの近傍で,方向方向舵ががかなり力力ををもっもっもってているいる
wn <1.0 rad/s减衰率减衰率减衰率减衰率减衰率减衰率减衰率减衰率减衰率减衰率减衰率= 0.35减衰率减衰率减衰率减衰率减衰率减衰率减衰率フィードバックゲインを选択し。。
h = rlocusplot(sys11);setOptions(h,'frequnits',,,,'rad/s')
どうやら正フィードバックが必要。。
h = rlocusplot(-sys11);setOptions(h,'frequnits',,,,'rad/s')
このがよう思われます青い曲线をクリッククリックし四角形形形ををを移动移动移动移动ししし,,ゲインゲインゲインゲイン値値ととと减衰减衰减衰减衰减衰値値値値値値値をををををを追迹追迹追迹追迹追迹しししです。
siso sisoフィードバックフィードバックを闭じ,応答を见みましょ。。。
k = 2.85;Cl11 =反馈(SYS11,-K);
メモ:反馈はは既定负のを仮定。。。
ImpulSeplot(sys11,'b--',Cl11,'r') 传奇('开环',,,,'闭环',,,,'Location',,,,'东南')
応答は良そうです。
mimoモデルモデルモデルのループをて,翼翼応答応答応答ががどのどのどのようようようにになるなるかかをを确认确认确认ししししますますフィードバックフィードバックフィードバック
cloop =反馈(sys,-k,1,1);Impulseplot(sys,'b--',cloop,'r',,,,20)%MIMO脉冲响应
ヨーレートは减衰してい。。
ただし,移动する,システムの航空のようにバンクバンクしなくなりますます。これはは次次次。
ImpulSeplot(cloop(cloop)('银行角度',,,,'副翼'),'r',18)
これ,を过度に安定したことになります。通常スパイラルモードモードはは非常非常非常にに遅いのでので,补助补助翼翼のの入力がが継続的的ににに得なくなくなくなくパイロットはなに惯れてのでこのようなのの操作ができないない设计设计んんん
を闭じに,スパイラルモードが半面でさらに左侧左侧ないようようようににするするする必要必要必要がありありますます。。。飞行飞行飞行制御制御制御制御设计者者ががこのこのこの问题问题问题问题问题し1
ウォッシュアウト::
siso设计(ヘルプsisotool)ををパラメーターパラメーターパラメーターおよびおよびおよびおよびおよびグラフィカルに调整しして最适なな组み合わせ组み合わせ组み合わせをを见つける见つける见つけることができことができ
a =0.2およびk= 1に対するに対するを作成。。。
h = zpk(0,-0.2,1);
ウォッシュアウトを直列で設計モデルに接続し、根軌跡法を使用してフィルターのゲイン k を決定します。
oloop = h *(-sys11);% 开环'h = rlocusplot(oloop);setOptions(h,'frequnits',,,,'rad/s')sgrid
K = 2.34 Zeta = 0.305ととmimoモデルmimoモデル约モデルループを闭じて,インパルスインパルスインパルス応答応答を
k = 2.34;wof = -k * h;%洗涤补偿器cloop =反馈(SYS,WOF,1,1);Impulseplot(sys,'b--',cloop,'r',,,,20)
ウォッシュアウトフィルター通常バンクおよび方向転换复元た。。はは补助翼翼からバンク角へへのインパルスインパルスインパルス応答応答
Impulseplot(SYS(2,2),'b--',,,,cloop(2,2),'r',,,,20) legend('开环',,,,'闭环',,,,'Location',,,,'东南')
仕様は満たさていませんこの设计は减衰减衰を大幅大幅にに増加増加ささ一方一方,,,パイロットパイロットパイロットははは